François SAVOYE soutient sa thèse le 1er mars 2012 à 10h00 à l’amphithéâtre de physique nucléaire de l’IPNL (Villeurbanne, La Doua)
Titre :
Impact des impulsions périodiques de courant sur la performance et la durée de vie des accumulateurs lithium-ion et conséquence sur leur mise en œuvre dans une application transport.
Jury :
- Directeurs de thèse : Pascal VENET ; Serge PELISSIER
- Co-Directeur industriel : Michel MILLET
- Rapporteurs : Christophe FORGEZ ; Stéphane RAEL
- Examinateurs : Michel MOTTIER ; Anna TEYSSOT ; Bernard MULTON
Résumé :
Ce travail vise à identifier l’impact potentiel des impulsions périodiques de courant sur la performance et la durée de vie des accumulateurs graphite/LiFePO4. Il apparait que, contrairement aux résultats connus pour les accumulateurs Plomb-acide et à ceux annoncés par certains auteurs de la littérature pour les accumulateurs Li-ion, l’application d’impulsions périodiques de courant ne présente pas d’intérêt dans une logique d’amélioration de la performance et/ou de la durée de vie des accumulateurs Li-ion. De surcroit, certains types d’impulsions ont été identifiés pour entrainer des effets préjudiciables à ces derniers. En se référant à une application de véhicule industriel hybride électrique, nous avons évalué sur des critères techniques et économiques l’intérêt d’implémenter un système de stockage d’énergie combiné, c’est-à-dire mutualisant l’usage d’une batterie Li-ion et de supercondensateurs/condensateurs. Il apparait que les stratégies consistant à agir sur les composantes hautes fréquences du signal pour ajouter/retirer des impulsions du profil vu par la batterie ne permettent pas d’accéder à des allongements de durée de vie qui pourraient compenser le surcoût actuel lié à l’implémentation de ces systèmes. En outre, il apparait que le meilleur levier d’optimisation du bilan technique et économique associé au système de stockage d’énergie est son dimensionnement. En effet, même si les systèmes de stockage d’énergie combinés utilisant les supercondensateurs permettent d’atteindre des réductions du ratio coût/durée de vie considérables, la prise en compte globale des critères de coût, de durée de vie, de masse et d’encombrement s’avère plus favorable à la solution constituée d’une batterie seule, de taille optimisée vis-à-vis de son application.
Mots-clés : Batteries lithium-ion, impulsions de courant, performance, durée de vie, système de stockage d’énergie combiné, architecture système, bilan technico-économique
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